[发明专利]一种基于COF/二氧化锰管复合纳米材料的在线检测装置及其检测方法

说明书

本发明提供一种基于COF/二氧化锰管复合纳米材料的催化发光在线检测装置及其检测方法。所述在线检测装置包括气化装置、自动进样装置和催化发光传感装置，所述气化装置设有第一加热元件，载气入口和样品进口，所述催化发光传感装置包括内部设置有催化剂的化学发光反应室和光检测器，所述催化剂为MnO₂ nanotube@TPA‑COF core‑shell纳米材料；所述气化装置与化学发光反应室内连通，所述光检测器检测化学发光反应室内发出的催化发光信号。本发明的一种在线监测装置可以达到利用气相化学发光技术直接测试液体样品的目的。本发明的装置还能够满足直接采用气相化学发光方法测试液体葡萄酒样品的需求。

技术领域

本发明涉及化学检测分析技术领域，提供了一种基于COF/二氧化锰管复合纳米材料的在线检测装置及其检测方法。

背景技术

催化发光(Cataluminescence，CTL)是指物质经过催化剂表面发生催化氧化还原反应时伴随的一种特殊化学发光现象。由于CTL反应过程没有使用发光试剂，所消耗的是样品本身及空气中的氧气，而且作为催化剂的纳米材料是无消耗的，避免了其它CTL分析过程中因为发光试剂的消耗而引起的化学发光强度下降的问题。CTL具有寿命长和稳定性好，而且装置简单的优点，因此CTL特别适合发展气体传感器对空气污染物进行长期在线监测。根据催化发光现象可建立CTL检测装置，一般用于无机气体或易挥发性有机物的检测。对于液体样品，催化发光常常是通过检测液体样品的上层气体样品的方法从而来推测确定液态样品，这样的结果必然会有误差。而在实际应用中，液体样品的数量和气体样品不相上下，也是实际样品的重要组成部分。

CTL作为新兴起的化学发光分析的一个重要分支，与其他技术结合可拓展其应用范围，例如，喷雾技术可将传感器的应用范围由一般的气体拓展到液体。目前，常用的手段为与气相色谱联用。但气相色谱仪体积庞大，不适合现场检测。因此，设计一个简易气化装置并联用催化发光技术，可用催化发光方法可直接检测液体样品，不仅大大拓宽了催化发光的应用领域，精简了实验仪器，而且提高了对液体样品测定的准确性。并以检测葡萄酒的乙醛为例验证该装置的实用性。

国际癌症研究机构通过动物试验认为乙醛可能会引起人致癌，并将乙醛归为可能会引起致癌的2B(Group 2B)类物质。但美国食品和药物管理局(FDA)将乙醛归为“一般认为安全(Generally regard as safe)”类物质，且目前欧盟也将乙醛列为合法的食品风味添加剂。世界粮农组织和世界卫生组织也将乙醛归为正常的食品添加剂，认为正常的乙醛摄入量是安全的。因此，目前乙醛作为食品添加剂可在酸奶、果汁、糖果、酒精饮料中使用，一般认为日常生活中正常饮酒所摄入的乙醛不会引起致癌。但是，近期越来越多的研究发现人体内通过乙醇代谢途径产生的乙醛会增加人体致癌的概率。因此，发展一种快速准确监控葡萄酒中乙醛含量的变化，对添加SO₂的量可以精确控制，从而监控葡萄酒的质量。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，克服现有技术中的缺陷，提供一种COF/二氧化锰管复合纳米材料的制备方法，以及基于上述催化材料的在线检测装置及检测方法。通过本发明的装置能够满足直接采用气相化学发光方法测试液体葡萄酒样品的需求。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种COF/二氧化锰管复合纳米材料的制备方法，包括如下步骤：

1)MnO₂nanotube的合成：取KMnO₄和浓盐酸加入到水中，浓度为0.07mol/L，搅拌进行反应，离心收集产物，洗涤、真空干燥；得到MnO₂nanotube；